換乘節(jié)點(diǎn)的功能及其在軌道交通線網(wǎng)中的作用

——杭州地鐵1號(hào)線換乘節(jié)點(diǎn)的線路站型方案研究

摘 要：本文以杭州地鐵1號(hào)線武林廣場(chǎng)站、九堡東站和市心路站的線路站型方案研究為例，說明換乘節(jié)點(diǎn)的重要作用，在線網(wǎng)規(guī)劃階段考慮到換乘節(jié)點(diǎn)的可實(shí)施性是非常重要的。
一、前言
城市快速軌道交通系統(tǒng)是城市大型基礎(chǔ)設(shè)施，是一項(xiàng)復(fù)雜龐大的系統(tǒng)工程，其線網(wǎng)規(guī)劃是設(shè)計(jì)、施工的重要技術(shù)依據(jù)，其規(guī)劃成果直接影響城市交通結(jié)構(gòu)、土地利用發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，在城市規(guī)劃體系中占據(jù)舉足輕重的地位，因此，搞好線網(wǎng)規(guī)劃十分重要。但是，線網(wǎng)規(guī)劃也不是一成不變的，隨著城市的發(fā)展和總體規(guī)劃的不斷發(fā)展，城市快速軌道交通規(guī)劃也要不斷調(diào)整和發(fā)展。
換乘站是線網(wǎng)構(gòu)架中各條線路的交織點(diǎn)，是提供乘客轉(zhuǎn)線換乘的車站，乘客通過換乘站及其專用(或兼用)通道設(shè)施，實(shí)現(xiàn)兩座車站之間人流溝通，達(dá)到換乘的目的。所以，換乘節(jié)點(diǎn)的分布和換乘形式的靈活性，對(duì)軌道交通線網(wǎng)的整體功能和線網(wǎng)構(gòu)架的穩(wěn)定性有著較大影響。
下面結(jié)合杭州市地鐵1號(hào)線，對(duì)換乘節(jié)點(diǎn)在線網(wǎng)中的功能和作用進(jìn)行探討。
二、杭州市軌道交通線網(wǎng)和地鐵1號(hào)線簡(jiǎn)介
1.杭州市快速軌道交通線網(wǎng)簡(jiǎn)介
杭州市快速軌道交通線網(wǎng)由2條組成“十”字形骨架的骨干線和4條填充線構(gòu)成，線網(wǎng)總長(zhǎng)約198km，規(guī)劃有9座車輛段，2座停車場(chǎng)，并預(yù)留了與富陽(yáng)、臨安等附近縣市聯(lián)系的條件。
各線路的基本走向如下：
?東西線：留下—天目山路—環(huán)城北路—艮山路—下沙。
?南北線：臨平—沈半路—上塘路—延安路—城站火車站—錢江新城—新街—蕭山機(jī)場(chǎng)。
?臨平支線：臨平—喬莫線—杭海路—九堡。
?南北二線：三墩—汽車北站—重工路—火車東站—新塘路—富春江路—之江旅游度假區(qū)。
?南北三線：勾莊—高教高新區(qū)—保俶路—慶春路—錢江新城—市心路。
?江南線：利用老鐵路改造，江南旅游度假區(qū)—濱江工業(yè)區(qū)—蕭山城區(qū)—蕭山火車站。
2.杭州市地鐵1號(hào)線簡(jiǎn)介
杭州市地鐵1號(hào)線全長(zhǎng)約52km，其中地下線24km，地面線4km，高架線24km，由規(guī)劃線網(wǎng)中臨平支線的南段、東西線的中段、南北線的中段和南北三線的南段組合而成，貫穿市中心區(qū)，北連余杭區(qū)臨平鎮(zhèn)，南接錢塘江南的濱江區(qū)和蕭山區(qū)。線路經(jīng)過南苑商貿(mào)城、延安路商業(yè)街、市心路商業(yè)街等商業(yè)繁華地區(qū)和金鳳凰城居住區(qū)、安居工程、閘弄口新村、延安新村、錢江新城等人口稠密的居住區(qū)，連接臨平汽車南站、公路客運(yùn)中心、火車東站、汽車東站、武林廣場(chǎng)、城站等客流集散中心，并拉近了城市南北幾大片區(qū)與西湖風(fēng)景名勝區(qū)的距離，形成杭州市貫穿南北城市副中心和主城區(qū)的快速交通干線。
三、地鐵1號(hào)線換乘節(jié)點(diǎn)方案研究
1.武林廣場(chǎng)換乘站研究
武林廣場(chǎng)站是杭州市軌道交通“十”字骨架線網(wǎng)中南北線與東西線的換乘車站，地鐵1號(hào)線至此由東西線轉(zhuǎn)入南北線。同時(shí)，車站所處位置為杭州市中心廣場(chǎng)——武林廣場(chǎng)范圍內(nèi)，地理位置十分重要。
軌道交通東西線和南北線在武林廣場(chǎng)站形成換乘，在1號(hào)線開通運(yùn)營(yíng)之初，武林廣場(chǎng)站必須停靠列車，開放營(yíng)業(yè)。下面根據(jù)不同的功能要求對(duì)不同的換乘方案進(jìn)行研究。
1.1 方案一：通道換乘方案
基本思路——服從線網(wǎng)規(guī)劃的線路走向。
軌道交通線網(wǎng)中，東西線由環(huán)城北路經(jīng)過武林廣場(chǎng)，南北線由上塘路向南經(jīng)過武林廣場(chǎng)轉(zhuǎn)入延安路，因此，為保持兩條線的基本走向與線網(wǎng)規(guī)劃一致，兩條線的車站在武林廣場(chǎng)東北角形成一定的夾角，以通道將兩站聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行換乘。在站前設(shè)置兩線間的聯(lián)絡(luò)線，暫作正線運(yùn)營(yíng)，待“十”字線網(wǎng)形成后再恢復(fù)兩線獨(dú)立運(yùn)行功能。
方案一的線路走向較好地符合線網(wǎng)規(guī)劃的位置，但乘客換乘距離較遠(yuǎn)，換乘不方便。車站偏向武林廣場(chǎng)北端，離延安路北端商業(yè)區(qū)較遠(yuǎn)，客流照顧面較小。
1.2 方案二：雙島平列布置方案
基本思路——調(diào)整東西線西段走向，創(chuàng)造近距離平行換乘。
為解決方案一換乘距離遠(yuǎn)，乘客使用不方便的問題，考慮將兩條線的車站布置在一起，共用站臺(tái)，形成同站臺(tái)換乘方案。最節(jié)省工程量的方案之一是兩條線布置在一個(gè)平面上，形成雙島四線式車站。為達(dá)到這一目的，東西線向西需改變走向，不走環(huán)城北路，而走體育場(chǎng)路。
雙線平列布置的車站方案能較好的解決乘客換乘問題，車站規(guī)模也較為適中，但車站偏向武林廣場(chǎng)一角，客流照顧不好。
1.3 方案三：雙島重疊布置方案
基本思路——兩個(gè)站臺(tái)上下重疊布置，減小車站寬度，創(chuàng)造平行換乘或上下站臺(tái)換乘。當(dāng)兩條線的車站平行布置形成換乘時(shí)，除方案二介紹的將車站設(shè)置在一個(gè)平面上的方案外，還可以將車站上下重疊布置，這樣可大大減小車站的寬度，壓縮車站規(guī)模。并且，車站位置向南推移，客流照顧面加大。但該方案客流組織不順暢，人流交叉穿行，互相干擾，對(duì)車站的管理造成極大困難。
1.4 方案四：雙島錯(cuò)位布置方案
基本思路——避免客流相互交叉干擾的同站臺(tái)換乘方案。
將上下兩個(gè)站臺(tái)水平錯(cuò)動(dòng)，這樣，兩個(gè)站臺(tái)上的客流分離，通過各自的樓扶梯進(jìn)出車站，避免相互交叉干擾，形成雙島錯(cuò)位布置方案。并盡量讓車站南移，最大限度的照顧客流。
方案四車站離體育場(chǎng)路更近，其客流照顧面大，同時(shí)，換乘方便，客流組織清晰順暢。但車站規(guī)模偏大，若與廣場(chǎng)開發(fā)相結(jié)合，可以產(chǎn)生較好的效益。遠(yuǎn)期線路延伸方向?qū)σ?guī)劃線網(wǎng)有所調(diào)整，需研究落實(shí)并盡早控制。
1.5 方案五：“十”字換乘方案
基本思路——車站位置最佳的換乘方案。
若東西線與南北線在延安路與體育場(chǎng)路口相交，則其客流照顧面最大，即南北線由延安路向北延伸，東西線一直走體育場(chǎng)路通過該路口，形成“十”字交叉的換乘站。
該方案打破東西線和南北線貫通運(yùn)營(yíng)的限制，東西線由規(guī)劃線網(wǎng)中的走環(huán)城北路改走體育場(chǎng)路，東西線和南北線在武林廣場(chǎng)形成標(biāo)準(zhǔn)的“十”字型換乘站，兩線各自獨(dú)立運(yùn)營(yíng)并在此折返。
圖1 武林廣場(chǎng)站雙島錯(cuò)位布置方案平剖面圖
1.6 方案六：“)(”形換乘方案
基本思路：在保持線網(wǎng)各線基本走向的前提下，維持1號(hào)線不拆分
1號(hào)線近期由東西線和南北線的中段組成，遠(yuǎn)期拆分時(shí)，機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)都會(huì)有發(fā)展。為避免1號(hào)線開通運(yùn)營(yíng)之后再拆分時(shí)有可能給建設(shè)、運(yùn)營(yíng)帶來(lái)影響，維持1號(hào)線不拆分。即1號(hào)線由環(huán)城北路經(jīng)武林廣場(chǎng)進(jìn)入延安路，線網(wǎng)中南北線北段與東西線西段經(jīng)過武林廣場(chǎng)組成一條線，兩條線在武林廣場(chǎng)形成“)(”形換乘。
該方案雖不改變線網(wǎng)中各線基本走向，但將改變線網(wǎng)以東西線和南北線為“十”字骨架的基本格局。
1.7 方案綜述
武林廣場(chǎng)是杭州市的中心廣場(chǎng)，客流量大，地理位置十分重要，因此，規(guī)劃設(shè)計(jì)一個(gè)好的換乘站方案具有十分重要的意義。以上所介紹的各方案皆可實(shí)施，但又各具特點(diǎn)。從工程施工的角度考慮，方案一符合線網(wǎng)規(guī)劃，工程規(guī)模小，易于施工，但乘客使用不方便；從方便乘客的角度考慮，方案四具有顯著的優(yōu)越性，但工程規(guī)模偏大，且對(duì)線網(wǎng)有局部調(diào)整；方案二和方案三界于兩者之間；方案五車站位置最好，但東西線和南北線不能貫通運(yùn)營(yíng)；方案六可解決線路拆分問題，但將影響線網(wǎng)基本格局。
武林廣場(chǎng)換乘站方案需要調(diào)整線網(wǎng)規(guī)劃作為支持，所以要尋求更好方案，必須結(jié)合軌道交通線網(wǎng)的調(diào)整同步進(jìn)行。由此可見，在線網(wǎng)規(guī)劃階段，就應(yīng)對(duì)換乘方案進(jìn)行較詳細(xì)的論證，否則，換乘方案不理想，甚至換乘站難以實(shí)施，將影響整個(gè)線網(wǎng)的穩(wěn)定。
2.九堡東站介紹
九堡東站將臨平支線與東西線連接起來(lái)，地鐵1號(hào)線初期需通過該站在兩線間貫通運(yùn)行。但根據(jù)客流預(yù)測(cè)結(jié)果，臨平支線遠(yuǎn)期高峰小時(shí)客流量為1.54萬(wàn)人次，遠(yuǎn)期列車采用4輛編組，站臺(tái)長(zhǎng)度80m；東西線遠(yuǎn)期高峰小時(shí)客流量為3.46萬(wàn)人次，遠(yuǎn)期列車采用5輛編組，站臺(tái)長(zhǎng)度100m。
為此，為保證初期貫通運(yùn)營(yíng)，地鐵1號(hào)線采用4輛編組；當(dāng)近期客流變化需加大運(yùn)能時(shí)，東西線已向下沙方向延伸，此時(shí)采用兩個(gè)行車交路，4輛編組的列車經(jīng)九堡東站去臨平，新增5輛編組的列車經(jīng)九堡東站去下沙；遠(yuǎn)期客流再加大以后，東西線全部采用5輛編組的列車，原4輛編組的列車全部用于臨平支線，或用于其他新建線路。
九堡東站的方案設(shè)計(jì)必須滿足以上所要求的過渡條件.
該站遠(yuǎn)期是臨平支線和東西線的換乘站，其配線即能保證臨平支線近期與東西線接軌貫通運(yùn)營(yíng)，又可作為臨平支線將來(lái)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的起迄點(diǎn)站，并預(yù)留有東西線遠(yuǎn)期向下沙方向延伸和臨平支線遠(yuǎn)期向西南方向延伸的條件。
3.市心路站介紹
市心路站是線網(wǎng)中南北線與南北三線的換乘站，地鐵1號(hào)線在該處由南北線轉(zhuǎn)入南北三線。但市心路站與武林廣場(chǎng)站不同，目前該位置屬于城市未建成區(qū)，因此，地鐵1號(hào)線不必在此設(shè)站停靠。
為此，在南北線上的明星站和南北三線上的人民廣場(chǎng)站之間設(shè)置雙線聯(lián)絡(luò)線，地鐵1號(hào)線通過該聯(lián)絡(luò)線，將線網(wǎng)中的兩條線連接起來(lái)貫通運(yùn)營(yíng)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，該聯(lián)絡(luò)線按正線標(biāo)準(zhǔn)修建，作為正線運(yùn)營(yíng)。根據(jù)線網(wǎng)修建計(jì)劃，在需要時(shí)，南北線可通過市心路站向新街方向延伸，形成地鐵1號(hào)線分岔運(yùn)營(yíng)的局面。其后，南北三線可通過市心路站向北延伸，兩條線獨(dú)立運(yùn)營(yíng)，而聯(lián)絡(luò)線不再作為正線運(yùn)營(yíng)，恢復(fù)其聯(lián)絡(luò)線功能。
四、換乘節(jié)點(diǎn)方案研究中應(yīng)考慮的問題
通過對(duì)杭州市地鐵1號(hào)線工程換乘節(jié)點(diǎn)方案的研究，可以看出，在換乘節(jié)點(diǎn)的研究過程中，必須考慮以下幾個(gè)問題：
1.應(yīng)考慮換乘方案的可實(shí)施性
應(yīng)根據(jù)地物地貌進(jìn)行詳細(xì)的選線設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證換乘站及兩端線路的延伸是可實(shí)施的。所謂可實(shí)施性，實(shí)際上是相對(duì)的，是相對(duì)于工程投資而言，即以多大的工程投資換來(lái)工程的實(shí)現(xiàn)，主要體現(xiàn)在工程規(guī)模、施工難度和拆遷量上。如果工程投資很大，或拆遷量很大，則從一定的角度上來(lái)說，該方案實(shí)際上不成立。
在武林廣場(chǎng)換乘站的研究過程中，除以上介紹的方案外，還提出過多個(gè)方案，因工程規(guī)模太大、區(qū)間立交關(guān)系難以形成或拆遷量過大等原因，而沒有深入研究。
2.應(yīng)考慮換乘方案的功能性要求
車站的功能性要求主要有以下幾點(diǎn)：建筑布置(設(shè)備用房、管理用房、出入口、風(fēng)亭等)；換乘條件(換乘方式、換乘距離、客流組織)；客流吸引條件(車站位置、公交接駁條件)；線路條件(曲線半徑)；綜合開發(fā)要求等。
以上介紹的武林廣場(chǎng)換乘站，就是根據(jù)不同的功能要求，而設(shè)計(jì)的不同的換乘方案。其中，方案一因?yàn)閾Q乘條件不好、客流吸引條件不好而未予推薦，從而導(dǎo)致需對(duì)線網(wǎng)規(guī)劃的線路走向進(jìn)行局部調(diào)整，以形成更好的換乘和客流吸引條件。
3.應(yīng)充分考慮線網(wǎng)的修建順序
在線網(wǎng)規(guī)劃階段，就應(yīng)對(duì)線網(wǎng)中各線的修建順序進(jìn)行充分研究，這樣，在實(shí)施階段，就可據(jù)此確定換乘方案和預(yù)留工程的大小。
杭州地鐵1號(hào)線是由規(guī)劃線網(wǎng)中的4條線組合而成，其中，東西線和南北線的同時(shí)修建并貫通運(yùn)營(yíng)，直接影響到兩線交點(diǎn)——武林廣場(chǎng)站的換乘方案。如若不然，換乘站還可考慮其他的方案。
4.換乘節(jié)點(diǎn)方案應(yīng)體現(xiàn)線網(wǎng)規(guī)劃穩(wěn)定性、靈活性和連續(xù)性的統(tǒng)一
穩(wěn)定性是指在城市中心區(qū)和近期需要建設(shè)的線網(wǎng)規(guī)劃要穩(wěn)定；靈活性指在城市中心區(qū)以外地區(qū)以及遠(yuǎn)景需要建設(shè)的線網(wǎng)要為發(fā)展變化留有余地；連續(xù)性指線網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)隨城市總體規(guī)劃的調(diào)整擴(kuò)展而不斷調(diào)整發(fā)展。
如果相關(guān)線路為近期需要修建的工程，換乘節(jié)點(diǎn)方案應(yīng)有利于穩(wěn)定其線路走向，促進(jìn)其盡快實(shí)施，如武林廣場(chǎng)站東西線向西延伸和南北線向北延伸；如果相關(guān)線路為遠(yuǎn)期或遠(yuǎn)景線，換乘節(jié)點(diǎn)方案應(yīng)減少遠(yuǎn)期線的預(yù)留工程，在保證工程可行的基礎(chǔ)上，使其有一定的調(diào)整余地，保持線網(wǎng)的靈活性，如市心路站方案可保證1號(hào)線由南北線和南北三線貫通運(yùn)營(yíng)，又可保證在需要的時(shí)候，南北線向東延伸，形成岔線運(yùn)營(yíng)，然后南北三線向北延伸，最終在市心路站形成南北線和南北三線的換乘。
5.行車交路的影響
武林廣場(chǎng)站的東西線和南北線如果作為一個(gè)行車交路貫通運(yùn)營(yíng)，就必須暫以聯(lián)絡(luò)線作為正線將二者連接貫通；如果東西線和南北線獨(dú)立運(yùn)營(yíng)、各自在武林廣場(chǎng)折返，則正線運(yùn)營(yíng)不必通過聯(lián)絡(luò)線，兩線形成“十”字換乘即可。九堡東站的東西線和臨平支線是否貫通運(yùn)營(yíng)，兩線分開之后的行車交路如何，也對(duì)換乘方案有直接的影響。
6.不同線路共線運(yùn)營(yíng)時(shí)要考慮運(yùn)量的不同
運(yùn)量的不同決定了列車編組的不同，車站有效站臺(tái)長(zhǎng)度也不相同。九堡東站換乘方案，可以將臨平支線和東西線這兩條不同運(yùn)量、不同站臺(tái)長(zhǎng)度的線路，進(jìn)行合理的過渡。
7.換乘節(jié)點(diǎn)近期是否必須設(shè)站運(yùn)營(yíng)
當(dāng)線網(wǎng)中不同的兩條線路需貫通運(yùn)營(yíng)時(shí)，換乘節(jié)點(diǎn)是否必須設(shè)站運(yùn)營(yíng)，對(duì)兩條線的連接方式和換乘方案有決定性影響。武林廣場(chǎng)換乘站和市心路換乘站方案的不同，就說明了這一點(diǎn)。
五、換乘節(jié)點(diǎn)在軌道交通線網(wǎng)中的重要作用
換乘節(jié)點(diǎn)在軌道交通線網(wǎng)中有著重要的作用，可以說，換乘方案的好壞，決定著線網(wǎng)規(guī)劃的成功與否。因此，在線網(wǎng)規(guī)劃階段，就應(yīng)對(duì)換乘方案進(jìn)行詳細(xì)研究，以避免在實(shí)施階段出現(xiàn)難以克服的問題，以致于引起大的調(diào)整。
1.換乘節(jié)點(diǎn)是錨固點(diǎn)，是線網(wǎng)的基礎(chǔ)
換乘節(jié)點(diǎn)往往是城市中的大型客流集散點(diǎn)，是快速軌道交通設(shè)站服務(wù)、吸引客流的主要發(fā)生點(diǎn)。軌道交通線網(wǎng)往往是根據(jù)大型換乘節(jié)點(diǎn)確定其基本骨架，因此，換乘節(jié)點(diǎn)是整個(gè)線網(wǎng)的基礎(chǔ)。杭州市軌道交通線網(wǎng)就是以武林廣場(chǎng)、城站火車站、火車東站、錢江新城、慶春路站、市心路站、九堡東站等現(xiàn)狀或規(guī)劃的大型客流集散點(diǎn)作為控制點(diǎn)，再根據(jù)客流生成和流向的基本特征而建立起來(lái)的，作好換乘節(jié)點(diǎn)方案研究對(duì)于支持線網(wǎng)的整體布局有重要作用。
2.換乘節(jié)點(diǎn)的可實(shí)施性，決定了線網(wǎng)能否實(shí)現(xiàn)
換乘節(jié)點(diǎn)方案影響線網(wǎng)實(shí)施的進(jìn)度安排，甚至決定了線網(wǎng)規(guī)劃能否實(shí)現(xiàn)。換乘節(jié)點(diǎn)處理得當(dāng)，或者一些適當(dāng)?shù)念A(yù)留工程，能促進(jìn)線網(wǎng)的順利實(shí)現(xiàn)。相反，換乘節(jié)點(diǎn)處理不好，反復(fù)改變調(diào)整，延誤工期，將制約線網(wǎng)的實(shí)施，甚至引起整個(gè)線網(wǎng)大范圍調(diào)整，使以前所做的大量工作毀于一旦，導(dǎo)致難以彌補(bǔ)的損失。
3.換乘是否方便，關(guān)系到服務(wù)水平，關(guān)系到客流吸引能力，直接關(guān)系到經(jīng)營(yíng)效益
換乘節(jié)點(diǎn)方案應(yīng)以換乘方便為主導(dǎo)思想，體現(xiàn)“以人為本”的原則，這對(duì)軌道交通的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。換乘節(jié)點(diǎn)處理的好壞也往往是一個(gè)城市軌道交通水平的體現(xiàn)。香港地鐵太子站和旺角站、新加坡地鐵政府大廈站等是換乘站的典型范例。推薦的武林廣場(chǎng)換乘站方案就是從換乘距離、客流組織和車站位置等方面，以乘客使用最方便為主導(dǎo)思想的雙島錯(cuò)位布置方案。
4.換乘方案的靈活性，影響線網(wǎng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性
在規(guī)劃和前期研究階段，應(yīng)對(duì)換乘節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多方案研究，充分考慮各種條件和可能性，使得換乘方案具有足夠的靈活性。這樣，軌道交通線網(wǎng)有局部調(diào)整的余地，可保證線網(wǎng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。否則，隨著城市的發(fā)展和人們思想觀念的改變，一旦城市規(guī)劃或軌道交通模式發(fā)生改變，將影響線網(wǎng)的穩(wěn)定性。
六、結(jié)束語(yǔ)
城市快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃和換乘節(jié)點(diǎn)方案研究是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程，根據(jù)各地環(huán)境條件的不同而千變?nèi)f化。本文只是筆者在杭州市地鐵1號(hào)線工程研究過程中的一點(diǎn)心得體會(huì)，不妥之處敬請(qǐng)指正。